淺談GPS、GIS在車輛管理中的應(yīng)用

朱大為

【摘 要】近年來，隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，車輛數(shù)量逐漸增加，給交通帶來巨大壓力，增加了車輛管理的難度。傳統(tǒng)的車輛管理模式不再適用于當(dāng)今社會。我們必須創(chuàng)新技術(shù)手段，尋找車輛管理新模式。GPS和GIS的綜合應(yīng)用，很好的解決了這個問題：GPS對車輛的精確定位系統(tǒng)，GIS地理信息系統(tǒng)，二者相結(jié)合能夠有效解決車輛管理數(shù)量大、移動性強(qiáng)的問題，大大提高了管理效率，實(shí)現(xiàn)車輛安全管理，具有較高的工程應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】GPS；GIS；車輛管理

隨著交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致汽車數(shù)量不斷增加，人們對車輛管理的需求越來越高。目前，城市交通車輛管理系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，具有巨大的市場潛力和經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)利用衛(wèi)星定位、無線通信和計算機(jī)技術(shù)優(yōu)化城市交通管理，可廣泛應(yīng)用于城市出租車、公交車、貨車等車輛的實(shí)時定位、監(jiān)控、運(yùn)行、管理，大大提高了車輛運(yùn)輸管理的時效性和安全性。

一、GIS與GPS簡介

地理信息系統(tǒng)（Geographic information system簡稱GIS）是一門集環(huán)境科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、地理學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興學(xué)科，在計算機(jī)軟硬件支持下，以地理數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)為地理研究和地理決策服務(wù)的空間信息系統(tǒng)。GIS的基礎(chǔ)是測繪測量，在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存并作為數(shù)據(jù)源使用，以計算機(jī)編程為平臺的全球空間分析即時技術(shù)。人們的生產(chǎn)和生活中百分之八十以上的信息與地理空間位置有關(guān)。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是獲取、分析、存儲和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具，近年來得到了廣泛關(guān)注并且發(fā)展迅猛。信息技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)不斷進(jìn)步，GIS可以運(yùn)用于現(xiàn)階段大部分行業(yè)。在行業(yè)管理中，可以標(biāo)注一定區(qū)域內(nèi)的相關(guān)企業(yè)，以便形成地理位置直觀視圖。在高速公路管理中，可以監(jiān)控車輛的運(yùn)行情況，規(guī)定巡查范圍，根據(jù)車輛的巡查情況，考核路檢工作；在航海中，中心指揮控制船舶位置，提高航道安全性，管理航道。GIS即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System），已經(jīng)發(fā)展了40年之久，到今天已經(jīng)相當(dāng)成熟，并得到了極廣泛的應(yīng)用。近些年，GIS強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著重要作用。

GPS（Global Positioning System）即全球定位系統(tǒng)，中文簡稱為“球位系”。GPS系統(tǒng)將通信技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)結(jié)合，形成中距離圓形軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這系統(tǒng)利用衛(wèi)星通信技術(shù)檢測距離和時間。GPS監(jiān)控系統(tǒng)利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建專門的移動數(shù)據(jù)平臺，在車輛管理中對車輛實(shí)時跟蹤、調(diào)度、監(jiān)控，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代車輛管理智能化、一體化奠定基礎(chǔ)。GPS監(jiān)控系統(tǒng)分為三部分：無線通信網(wǎng)絡(luò)、車載機(jī)和監(jiān)控中心。車輛管理中所應(yīng)用的GPS監(jiān)控系統(tǒng)充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的作用，對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，是一種高科技監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控中心在整個監(jiān)控系統(tǒng)中起到最為重要的作用，收集并存儲數(shù)據(jù)，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計和分析。車輛上需要安裝車載終端，它可以為整個監(jiān)控系統(tǒng)提供車輛的定位信號。

二、應(yīng)用前景

將GIS與GPS系統(tǒng)相結(jié)合，可以建立綜合交通規(guī)劃空間信息管理分析系統(tǒng)，提高了交通網(wǎng)絡(luò)處理的直觀性和可操作性，使交通規(guī)劃更加高效。雖然以土地利用和出行吸引力模型為基礎(chǔ)的交通規(guī)劃優(yōu)點(diǎn)突出，不可替代，但其準(zhǔn)備工作復(fù)雜，成本較高，且存在較大誤差，精度的不高，導(dǎo)致規(guī)劃結(jié)果與實(shí)際產(chǎn)生較大出入。車輛管理系統(tǒng)可精確、全時觀察，近乎連續(xù)監(jiān)測交通流，這一過程幾乎完全自動化，解放大量的人力，獲得連續(xù)準(zhǔn)確的結(jié)果是交通規(guī)劃中非常重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

三、GPS、GIS在車輛管理中的應(yīng)用

GPS監(jiān)測數(shù)據(jù)與GIS系統(tǒng)相結(jié)合，可以詳細(xì)描述交通情況。如果要獲得連續(xù)幾天的交通數(shù)據(jù)，就應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)預(yù)測模型，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以預(yù)測隔日的交通流量和每小時的負(fù)荷度，進(jìn)行短時交通量預(yù)測，在預(yù)測交通擁擠之前，管理部門要及時采取措施。

（一）應(yīng)用于限制行車路線和區(qū)域

車輛行駛路線和區(qū)域是控制中心根據(jù)所接受的任務(wù)預(yù)設(shè)，車輛一旦偏離行車路線，或視力限制區(qū)域，系統(tǒng)會及時自動報警，直接對接控制中心，同時也會提醒駕駛員及時糾正，以防出現(xiàn)不可預(yù)知的問題，尤其是特殊車輛，一旦出現(xiàn)問題便會產(chǎn)生巨大損失。

（二）應(yīng)用于限制車輛行駛速度

此系統(tǒng)可設(shè)置車輛容許最大行駛速度，自動實(shí)施監(jiān)管，車輛一旦超速系統(tǒng)自動向控制中心報警，并且同時提醒駕駛員超速駕駛。以上功能可以規(guī)定車輛的行駛路線、行駛區(qū)域、行駛速度以及方向，隨時隨機(jī)監(jiān)控、檢查，實(shí)時監(jiān)控以防出現(xiàn)意外。

（三）應(yīng)用于記錄車輛實(shí)時狀態(tài)為管理提供依據(jù)

系統(tǒng)除具有以上功能外，還可提供詳細(xì)的形式狀態(tài)記錄，每間隔一分鐘，自動記錄并上報連續(xù)一小時以內(nèi)的詳細(xì)資料，包括車輛運(yùn)行位置、速度、行駛方向、時間信息，根據(jù)實(shí)時記錄可在電子地圖上回放完整的實(shí)際行車過程，在地提上再現(xiàn)車輛行駛路線、時間，可有效存儲證據(jù)，為交通部門提供處理投訴、事故提供可靠證據(jù)。

（四）應(yīng)用于指引行駛路線提高工作效率

我國公路運(yùn)輸發(fā)展迅速，高速公路縱橫交錯，車輛駕駛員極易模糊駕駛路線，甚至不清楚具體方位，這時向控制中心發(fā)出請求，中心根據(jù)電子地圖信息對車輛進(jìn)行定位，準(zhǔn)確計算到達(dá)目的地最短時間、最短路徑以及最佳路況，指引車輛的行駛方向以及路徑。

（五）應(yīng)用于防搶、防盜、提供救援服務(wù)

駕駛過程中如果遇到搶劫一類的緊急情況，駕駛員可通過隱蔽的“緊急手動報警鍵”通過系統(tǒng)自動接通報警電話，同時向控制中心發(fā)送緊急救助短信，系統(tǒng)可在電子地圖上標(biāo)記車型、車牌號、車體顏色、駕駛員具體信息、車輛實(shí)時位置、行駛方向、速度、時間，通過嚴(yán)控斷油、斷電、緊急制動等功能對車輛進(jìn)行控制，甚至可以改變車輛的行駛方向，避免危害人身安全，造成經(jīng)濟(jì)損失。

（六）應(yīng)用于其他功能

當(dāng)車門未關(guān)閉時，控制中心及時報警并及時通知司機(jī)，以確保車輛的安全；系統(tǒng)還有天氣預(yù)報功能，可預(yù)報3日天氣信息；當(dāng)鑰匙鎖在車內(nèi)時，與控制中心聯(lián)系，打開門鎖；系統(tǒng)可以提供信息服務(wù)，中央控制系統(tǒng)有豐富而全面的數(shù)據(jù)信息，需要身份識別提供各種服務(wù)。例如：道路交通信息、地理信息查詢、酒店登記、航班和鐵路時間查詢等信息查詢。

四、結(jié)束語

車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)將全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)同車輛管理中心緊密聯(lián)合，給車輛管理中心提供一種新的車輛控制管理系統(tǒng)平臺。車輛管理中心可以對車輛進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，收集車輛數(shù)據(jù)，使得監(jiān)控管理中心可以更加科學(xué)、合理地管理車輛，提高了車輛管理的效率。車輛管理系統(tǒng)可以在最大限度上保證車輛在運(yùn)行過程中的安全，同時能夠快速的反映和處置突發(fā)事件，緩解路面交通的壓力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王群.GPS、GIS在車輛管理中的應(yīng)用[J].時代金融，2015（09）：167.

[2]李慶，王正勤.基于GPS、GIS的車輛管理系統(tǒng)的研究[J].電腦知識與技術(shù)，2008（08）：1502-1504.

[3]喬建剛，榮建，任福田，劉小明.GPS和GIS在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].華中科技大學(xué)學(xué)報（城市科學(xué)版），2004（04）：49-52.

[4]謝曉然，趙軍豪，高嵩.基于徒步旅行GPS數(shù)據(jù)的路網(wǎng)生成算法研究[J].交通信息與安全，2016，34（6）：83-89.